RU23684U1 - Устройство для контроля состояния сыпучих продуктов - Google Patents

Abstract

Устройство для контроля состояния сыпучих продуктов, содержащее первый первичный преобразователь и генератор модулирующих сигналов, отличающееся тем, что в него введены второй первичный преобразователь, первый и второй каналы передачи информации, причем выход генератора модулирующих сигналов соединен с входом первого первичного преобразователя, выход которого соединен с входом первого канала передачи информации, выход которого является первым выходом устройства, выход второго первичного преобразователя соединен с входом второго канала передачи информации, выход которого является вторым выходом устройства, причем каждый из каналов передачи информации содержит последовательно соединенные фильтр, усилитель, компаратор, пиковый детектор, элемент задержки, блок переключения и выходной блок, при этом входы фильтров являются входами каналов передачи информации, а выходы выходных блоков - выходами каналов передачи информации.

Description

2002102360

- liliilBilliiifiliiiiJiii мки: еошз/оо

°H03MI/30

Устройство для контроля состояния сыпучих продуктов Полезная модель относится к области инфо шахщонно измерительной техники,в частности,к бесконтактным средствам контроля пеpetzщижeния сырья и готовой продук1щи,а также для определения уровня сыпучих материалов,продуктов н сырья,включая ядовитые,взрывчатые и агрессивные среды и может быть использовано в автоматизированных системах управления технологическими процессами на. предприятиях химической,металлургической, пищевой, сельскохозяйственной и других отраслях промышленности.

Известно устройство контроля движения, которое содеуажт вал I, вращение и остановка которого контролируется,зубчатый диск 2,жёстко посаженный на вал I,датчик положения 3,элементы 4,5 задержки,логический элемент .Устройство позволяет контролировать остановку я вращение вала I,однако обладает недостаточной достоверностью и надёжностю,а также не позволяет определять и контролировать уровень сыпучего продукта (5Z7,а.с 330476,1972 г.)

Известно также устройство для определения неконтактным способом уровня жидких и сыпучих материалов,которое содержит антенный блок I,первый смеситель 2,усилитель 3 промежуточной чаетоты,преобразователь 4 частоты,аналогоцифровой преобразователь 5,устройство 6 спектрального анализа,фазометр 7,фильтр 8,умножитель 9,ответвитель 10,первый усилитель II,генератор 12 модулирующего сигнала,второй смеситель 13,СВЧ-генератор 14,второй усилитель 15,первый делитель 16 частоты,синтезатор 17,блок 18 фазовой автоподстройки частоты,сумматор 19,второй и третий делители 20,21 частоты и генератор 22 опорной частоты. Устройство определяет уровень продукта с высокой степенью точности,однако сложное и дорогостоящее,а также не позволяет определять и контролировать першещение продукта. Устройство выбрано в качестве ближайшего аналога (/,патент 2I26I45, 1999 г.)

-2- i:)o2.uo

Решаемая техническая задача заключаемся в разработке дешёвого, надёжного и многофунюшонаяьного устройства, позволяющего осуществлять контроль прохождения продуктом материалопровода: независимо различать движение потока продукта и уровень заполнения в нории или в бункере.

При этом технический результат,получаемый при реализации устройства состоит в невыжении его надёжности и расширении фуншщональных возможностей.

Указанный технический результат достигается тем,что в устройство для контроля состояния сыпучих продуктов,содержащее первый первичный преобразователь и генератор модутарующих сигналов введены второй первичный преобразователь,первый ж второй канааы передачи информации,причём выход генератора модулирующих сигналов соединён с входом первого первичного преобразователя выход которого соединён с входом первого канала передачи информации,выход которого является первым выходом устройства,выход второго первичного преобразователе соединён с входом второго канала передачи информации,выход которого является вторым выходом устройства,причём,кажцый из каналов передачи информации содерашт последовательно соединённые фильтр,усилитель,компаратор,пиковый детектор,элемент задержки,блок переключения и выходной блок,при этом входы фильтров являются входами каналов передачи инфор||1ации,а выходы выходных блоков-выходами каналов передачи информации.

Функциональная схема устройства представлена на чертеже,где изображены первый первичный преобразователь I,второй первичный преобразователь 2,генератор 3 модулирувщих сигналов,первый канал 4 передачи информации,второй канал 5 передачи инфо рвлацш,фильтр 6,усилитель 7,компаратор 8,пиковый детектор 9,элемент 10 задержки,блок II переключения,выходной блок 12.При этом ,выход блока I соединён со входом wsysaai канала 5 передачи информации,выход которого является одним из выходов устройства,выход блока 3 соединён с входом

-3-Ыог З и

блока I,выход бяока 2 соединён с входом шмр0Р канала 4 передачи информации,выход которого является другим выходом устройства,фгльтр 6,усилитель 7,компаратор 8,пиковый детектор 9,элемент 10 заде рвкки, блок II переключения и выходной блок 12 соеуЕ|;инены последоватеяьно и являются функциональной, электрической цепью каадого из каналов 4,5 передачи информации.При этом входы фильтров являются входами каналов, а выходы выходных блоков - выходами каналов.

Остановимся более подробно на реализации некоторых блоков и элементов. Бяок I может быть выполнен как приёмо-передащий модуль и содержать СВЧ - генератор с передающей антеной,приёмник с приёмной антенойи и смеситель. Блок 2 может быть выполнен в виде СВЧ - диода с приёмной антеной.Бяок 3 работает как формирователь прямоугольных импульсов, фильтр 6 реализован как фильтр высокой частоты,усилитель 7 выполняет : функции предварительного усилителя,компаратор 8 выполнен с регулировкой чувствительности по напряжению,пиковый детектор 9 выполняет преобразование импульсов в постоянное напряжение,

элемент 10 задержки выполнен регулируемым,блок II переключения выполнен на базе транзистора,а выходной блок 12 - на базе реле.

Приведённый вариант реализации устройства является предпочтительным, однако не ограничивает притязаний заявителя,изложенных в формуле.

Устройство работает следующим образом.

Предварительно отметим,что оно содерж 1Т два идентичных канала, один, из которых уканал 5 - движение,предназначен для обработки сигнала от блока 1,а другой,канал 4 - уровень,предназначен даш обработки сигнала от блока 2.Работа канала 5 основана на изменении частоты радиосигнала,отражённого от движущегося объекта (эффект Допплера).Генератор 3 запускает СВЧ - генератор,который через антену передатчика излучает в направлении объекта радиочастотный сигнал в диапазоне 10 ГГц. Отражённый от объекта сигнал поступает через приёмную антену в приёмникоКогда контролируемый объект неподвижен,частота излучаемого и частота принятого сигнала совпадает и,следовательно,наne.pooro

-4- dZ OZ 6/

пряжение на выходе первого первичного преобразователя (блока I) отсутствует. При дшженш обьекта на выходе блока I появляется напряжение,которое затем поступает на фильтр,который восстанавливает огибающую допплеровского сигнала.После усиления усилителем сигнал поступает на кош1аратор,где происходит сравнение с пороговым напряжением,которов заранее выставляется регулятором,например ,переменным резистором,входящим конструктивным элементом в компаратор. Если на входе компаратора амплитуда сигнала превышает установленный порог,то на его выходе появляются импульсы,которые преобразуются в постоянное напряжение пиковым детектором,в котором предусмотрена индикация,и в случае нахоящения объекта в зоне чувствительности устройства, происходит свечение индикатора.Далее сигнал поступает на элемент задержки,в котором предусмотрены два переключателя и регулятор времени задержки. Длительность задержки определяется положением движка регулятора времени задержки,по истечении которой открывается ключ в блоке переключения, переключая реле в выходном блоке,в результате чего посылается управлякшщй сигнал на исполнительный механизм,например на отключение цепного транспортёра в случае его обрыва.

Работа канала 4 основана на ослабл ши амплитуды радиочастотного сигнала при прохождении им слоя сырья или продукта.Для этого на противоположных стенках бункера,напротив друг друга,в зоне действия сигнала устанавливается передавщая часть блока I и второй первичный преобразователь 2,при этом СВЧ - генератор начинает излучать радиочастотный луч в направлении СВЧ - диода,входящего в состав блока 2. При отсутствии сырья в зоне приёма радиочастотного сигнала,на выходе блока 2 появляется низкочастотное напряжение,швторяющее по форме импульсную огибающую сигнала СЗВЧ - генератора,Когда рабочая поверхность СВЧ - диода засыпется сырьём (подпор),напряжение на выходе блока 2 резко падает,что является критерием для срабатывания устройства и посылки сигнала на исполнительный элемент.Пр этом генератор 3 формирует прямоугольные импульсы дош модуляции СВЧ - генератора.

-5- 0 2 -/ Je и О

Сигнал с выхода блока 2 поступает на фильтр 6,где восстанавливается огибающая допплеровского сигнала,затем через усилитель 7 сигнал подаётся на кошшратор 8,который перехшзчается при превышении действующей ашцштуды импульсов над порогом. С компаратора 8 сигнал подаётся на пиковый детектор 9,который вцдаёт постоянное напряжение на вход элемента 10 задержки,при этом,в случае наличия входного сигнала предусмотрена световая сигнализация. Если за установленное время зад ержки состояние входного сигнала не восстановилось,срабатывает блок II, что влечёт за собой переключение реле в блоке 12 и посылки управляющего сигнала на исполнительное устройство,например,створки,регулирующие поступление сырья в бункер.Состояние контактов в блоке II индицируется светодиодом.

Таким образом контролируется процесс прохождения продуктом материалоцровода:независимо различается движение продукта и уровень - подпор, индицируются все возможные процессы,происходящие внутри технологической цешгнет продукта,продукт движется или заполнил ёмкость. С помощью заявляемого устройства можно добиться,например,постоянного наличия в продуктопроводе потока сырья,включая разгрузку в случае подпора и подачу при отсутствии продукта. Информация о движении потока будет сигнализировать о нормальном ходе технологического процесса

Claims (1)

1. Устройство для контроля состояния сыпучих продуктов, содержащее первый первичный преобразователь и генератор модулирующих сигналов, отличающееся тем, что в него введены второй первичный преобразователь, первый и второй каналы передачи информации, причем выход генератора модулирующих сигналов соединен с входом первого первичного преобразователя, выход которого соединен с входом первого канала передачи информации, выход которого является первым выходом устройства, выход второго первичного преобразователя соединен с входом второго канала передачи информации, выход которого является вторым выходом устройства, причем каждый из каналов передачи информации содержит последовательно соединенные фильтр, усилитель, компаратор, пиковый детектор, элемент задержки, блок переключения и выходной блок, при этом входы фильтров являются входами каналов передачи информации, а выходы выходных блоков - выходами каналов передачи информации.